Справочник по конструкционным материалам (998983), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Цвет зависит ат содержания других оксидов. Чистый оксид алюминия с гексагональной кристаллической решеткой имеет твердость по Моосу 9 (2000 НУ0,1), модуль Юнга Е ж 350 ГПа, плотиосп 7 = 3,95...4,02 т/м и температуру з плавления г = 2050 С. Основным сырьем для его получения являотся бокснты, содержащиеот 50 до 100% А1зОз. Порошки корунда (природного и особенно синтетического) широко применяют для изготовления разнообразного абразивного инструмента.
Компактные цоликристаллические корундовые материалы (минералокерамики), например микролит ЦМ-332, характеризуются высокими твердостью (90 — 93 НКА), теплостойкостью, химической стойкостью и износостойкостью. Кроме оксида алюминия эта керамика содержит в качестве модификатора некоторое количество оксида магния. Минералокерамический материал применяют с целью изготовления резцов (режущих пластин) для получнстовой и чистовой обработки углеродистых и легированных сталей н чугуна.
Пластинки нз этого материала существенно дешевле твердосплавных и позволяют обрабатывать металлы и сплавы при более высоких скоростях резания. Корундовую керамику используют также в нефтяной промышленности (износостойкие насадки гидромониторных долот, горловины насосов пескоструйных аппаратов, штуцера фонтанной арматуры), для изготовления путеводителей ткацких станков, в приборостроении (например, для изготовления деталей газодинамических подшипников гироскопов), электротехнике и в других отраслях промышленности. Перспективно применять корундовую керамику в сельскохозяйственном машиностроении (сопла для разбрызгивания ядохимикатов и жидких минеральных удобрений, элементы почвообрабатывающих орудий). Свойства минералокерамики регламентирует ГОСТ 6 912 — 87. Рубин — синтетический окрашенный в красный цвет прозрачный монокристаллический окснд алюминия (легированный оксидом хрома в количестве 2-3 %) применяют для изготовления часовых камней, некоторых деталей точных приборов н т.
п, Моно- кристаллические стержни рубина использукл в лазерной технике. 3 Возрос интерес к стабилизированному оксиду цирконня (7=5,6 т/м, твердость по Моосу 7, Е ~170 ГПа), который является перспективным материалом для изготовления деталей, предназначенных для работы при высоких температурах, в частности в адиабатных двигателях.
Ситаллы (стеклокристаллические материалы) представляют собой поликристаллические материалы, получаемые регулируемой кристаллизацией стекол 1791. Состоят онн из кристаллов (размером менее 1 мкм) н остаточной стекловидной фазы, содержание которой, как правило, менее 50 % (об.). Существует много разновидносгей ситаллов, различающихся входящими в них оксидами. Микротвердость ситаллов достигает высоких значений (до 1000 НУ0,1). Высокой износостойкостью и коррозионной стойкосп,ю обладают петроситаплы (на основе габро-норитовых, базальтовых и других горных по- д), пиро с о е с (СаО-М8О-А1зΠ— ЗЮз) и ш а ( у е стекол, сваренных на основе металлургических и топливных шлаков).
Из них изготовляют детали пар трения (плунжеры, части насосов и т.п.), применяемые в химическом машиностроении, футеровку мельниц и мелющие тела, нитеводителн текстильных машин, точные калибры, фильеры для синтетических волокон и другие детали, работающие в условиях интенсивного абразивного изнашивания. 3.2.5.
Твердые сплавы Высокой твердостью и нзносостойкостью обладают композиционные материалы— твердые сплавы (ГОСТ 3882-74, ГОСТ 26530-85), состоящие из частиц тугоплавких соединений (главным образом карбидов) переходных металлов и связки (чаще всего кобальтовой) 124, бб, 791. Сведения о составе и свойствах твердых сплавов приведены в гл. 8, а об износостойкости при различных видах абразивного изнашивания — в табл. 3.11- 3.13 ~74, 75).
Таблица 3.11. Измесестейкесть твердых сплевев прм треммм пе злектрекерумдевей шлмфе- вельмей шкурке с зермистеетые абразиве 10 (ГОСТ 5009-$2) 174, 7Я П р и м е ч а н и е. Износостойкость % и Со составляст 0,055 и 0,021 км1мм соответственно. Таблица 3.12. Изиееестейкесть твердых сплавев прм изияшиввмим е преедейку мз раздичиых абрвзмвиаи мвтериелев Твердые сплавы применяют для изготовления горнобурового, режущего инструмента, а также инструмента для обработки металлов давлением, и быстроизнашивающихся деталей машин, приборов и приспособлений. Для горнобурового инструмента эффекпвно использовать сплавы %С+Со с крупными карбидными зернами.
Из более мелкозернистых мерок твердых сплавов %С+Со делают инструмент для обработки резанием чугунов и других материалов, не образующих сливных стружек. Инструмент из 156 сплавов марок ТК н ТТК применяют для обработки резанием сталей и труднообрабатываемых сплавов. Инструмент для обработки давлением и юносостойкие детали делают обычно из средне- и высококобальтовых твердых сплавов типа ВК. Из безвольфрамовых сплавов изготовлиот инструмент (режущий, для обработки давлением, юмерительный), пресс-формы и детали, от которых требуется высокая нзносостойкосп.
Таблица 3.13. Изиееестеакоеть твердых спляаев ири изпашиаапии еб абразивиуее преелейку (СТП ИСМ 610-$1) из электрекерупда с зериистестью 8 (ГОСТ 3647-80) НКА, не менее Мерке сплава е, имеем 1,2 г,о 1,З 0,9 1,7 3.3 1О,О 0,8 о,$ 0,6 0,4 0,4 0,4 О,б 1,7 1,1 1,1 о,$ 0,9 з,з 1,4 1,1 з,з 1! 2,0 5,0 1,! з,з 1,7 О,З о,з 1,1 1,г 85,0 0,2 П р н меч а и и е, Износостойкость Со составляет 0,14 кмlмм. 3.2.б.
Наплавочные материалы Износостойкне материалы высокой твердости часто в виде толстых слоев (единнцы и десятки миллиметров) наплавляют на поверхности деталей различными методами. Применяемые для этой цели материалы (электроды, проволоки, порошки) получили название наплавочных. Используют их для восстановления изношенных деталей (восстановительная наплавка) и повышения надежности деталей (износостойкая и антикоррозионная наплавки). Наиболее распространенный вид наплавочных материалов — покрытые металлические электроды, применяемые для ручной дутовой наплавки. Восстановительную и антнкоррозиоиную наплавку осуществляют сварочными, а юносостойкую — наплавочны- ми электродами. Для маркировки электродов применяют в основном буквенно-цифровую систему обозначения, стандартизованную для сталей [18, 24, 791.
Используемые для изготовления сварочной проволоки стали дополнительно маркируют буквами Св (ГОСТ 2246— 80), а наплавочной проволоки — буквами Нп (ГОСТ 10543-98). Электроды для дуговой сварки обозначаются буквой Э и следующими за ней буквами и цифрами. Первые две или трн цифры обозначают содержание углерода в сотых долях процента, а цифры, следующие за буквенными обозначениями элементов, указывают их вкз вкз-м ВК4 ВК4-В ВК6 вкб-м вкб-ом вкб-в ВК8 вк$-в ВК8-ВК вк!о ВК10-М ВКВОМ В К!0-КС вк! 1-в вкп-вк 89,5 91,0 89,5 38,0 $$,5 9О,О 90,5 $7,5 87,5 $6,5 87,5 $7,О 88,0 38,5 85,0 86,0 $7,О ВК15 вкго ВК20-КС ВК20-К ВК25 ТЗОК4 Т15К6 ТИК$ Т5К10 Т5К12 ТТ7К12 ТТЗК6 ТТ10К$-В ТТ20К9 ТН-20 КНТ-16 КХН-15 $6,0 84,0 $г,о 79,0 $2,О 92,0 9О,О 89,5 8$,5 $7,О $7,О 90,5 39,0 89,0 90,0 89,0 Табанца.ЗЛ4.
Навлавочиые электроды !24, 791 Назначение Группа Тнп электрола Э-10Г2 Э-11ГЗ Э-12Г4 Э-15Г5 ОЗН-250У ОЗН-ЗООУ ОЗН-35ОУ ОЗН-400У Летали,' эксплуатируемые в условиях интен- сивного изнашивания, сопровождающегося ударами ЦШ-!, ИН-1 Ц-16 Э-ЗОВ8ХЗ Э-35Х12ВЗСФ Горячие штампы ОЗШ-3 ЭН-60М ЭН-Х12М Э-37Х9С2 Э-70ХЗСМТ Э-100Х12М Холодные ппампы ОМГ-Н ЦНИИН-4 Э-65Х11НЗ Э-65Х25ПЗНЗ Изношенные детали из стали 11ОГ1ЗЛ 1Ч Э-9ОВ 1ОХ5Ф2 ЦИ-2У Э-105В6Х5МЗФЗ И-1 Э-08К1537М5ХЗСФ ОЗИ-4 Металлорежущнй инструмент, вытяжные н прошивные горячие штампы Э-95Х7Г5С Э-3ОХ532Г2СМ ! 2АН~ЛИВТ ТКЗ-Н Детали, работающие в условиях ударно-абра- зивного изнашивания Детали, эксплуатируемые в условиях ннтен- снвного абразивного нэнашнвання о ударны- мн нагрузками ЦС-1 ВСН-6 Э-ЗООХ28Н4С4 Э-11ОХ14313Ф2 Э-320Х23С2ГГР Э-320Х25С2ГР Летали, эксплуатируемые в условиях преиму- щественно абрюивного изнашивания Т-620 Т-590 Ч!Н Уплотннтельные поверхности трубопровод- ной арматуры для энергетики н нефтеаппара- туры Э-08Х17Н8СЬГ ЦН-6М Э-1ЗХ16Н8М5С5Г43 ЦН-6Л, ЦН-12М Э-19ОК62Х2935С2 УН-12Л, ЦН-2 среднее содержание в процентах (если содержание элемента менее 1,5 %, цифра не ставится).
При среднем содержании 81 до 0,8% и Мп до 1,0% буквы С и Г не ставятся. Прутки для наплавки обозначают буквами ПрН, а гранулированные порошки из сплавов — буквами ПГ, за которыми следуют буквы и цифры, обозначающие элементы и их среднее содержание в сплаве. Порошковые проволоку и ленту обозначают соответственно ПП и ПЛ, спеченную из порошков ленту -ЛС. Заметим, что встречаются электроды и порошки, марки которых не отвечают изложенным выше правилам.
Наппавочные электроды применяют для повышения износостойкостн деталей (табл. 3.14) 124, 79!. Электроды группы 1 используют для наплавки деталей, экспЛуатруемых при обычной температуре. Мегалл, наплавленный электродами группы 11, имеет структуру бейннта или мартенснта с остаточным аустенитом (при высоком содержании углерода образуются также карбиды). Наплавленные слои обладают высокой красностойкостью, благодаря чему эти материалы можно применять с целью повышения нзносостойкости штампов для горячей обработки металлов давлением. Электроды группы П! позволяют наносить слои, хорошо обрабатывающиеся в отожженном состоянии. После закалки н отпуска твердость наплавленного металла высокая (до 54-62 НКС). Электроды группы Ч предназначены для наплавки металлорежущего инструмента н штампов для горячей обработки металлов давлением. Электроды групп И вЂ” УП1 служат для наплавки деталей, рабоппощих при различных сочетаниях ударного и абразивного воздействий, соответственно прн максимальной, средней и минимальной ударных нагрузках.
Структура наплавок с твердостью 48 — 62 НКС, состоит преимущественно из мартенсита и избыточного карбида хрома, Ь$еталл, наплавленный при использовании электродов группы 1Х, обладает высокими прогивозадирными свойствами при трении без смазки, высокими антиэрозионными и антнкоррозионными свойствами, а также высокой износостойкостью при обычных и высоких температурах. Состав и свойства наплавочных электродов регламентированы [241. Наплавочную проволоку из углеродистых, легированных и высоколегированных сталей используют в качестве плавящегося электрода при восстановительной и нзносостойкой наплавке под флюсом, в среде углекислого газа и в смесях защитных газов.
Холоднокатаную электродную ленту из коррозионно-стойких сталей используют для антикоррозионной наплавкн в химическом, нефтяном и атомном машиностроении. Стальную наплавочную проволоку марок Нп выпускают по ГОСТ 10543 — 98, а стальную сварочную для наплавки марок Св — по ГОСТ 2246-80. Твердость слоев, наплавленных проволоками марок Нп, колеблется в пределах 160-340 НВ (после наплавки) и 32 — 56 НКС, (после закалки), а слоев, наплавленных проволоками марок Св, — в пределах 120-300 НВ (после наплавки) и 550 — 600 НУО,1 (после закалки). Порожковые проволоки, которые представляют собой оболочку нз пластичного металла, заполненную семью легирующих, газо- и пшакообразующих материалов (табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
